A HPGe detektor egy nagy tisztaságú germánium detektor .
A mag- és sugárzásfizikában a röntgen- és gamma-sugarak spektrumának mérésére használják . Nagy energiafelbontással és nagy észlelési hatékonysággal rendelkezik. Működéséhez hűtés szükséges (általában folyékony nitrogén ). A leghíresebb gyártó cégek a CANBERRA, az ORTEC és a Baltic Scientific Instruments, orosz gyártóktól - IFTP .
Az érzékelő egy hengeres tűs dióda , amely nagy tisztaságú germánium kristályból készül, legfeljebb 90 mm átmérőjű (vagy több) és legfeljebb 85 mm hosszú, és egy Dewar-edénybe süllyesztett hűtőbordával ( kriosztáttal ) ellátott házban van elhelyezve. . Az érzékelő tápellátását állandó nagyfeszültségű forrás biztosítja 5 kV-ig. Általános szabály, hogy néhány percen belül egyenletes feszültség-emelkedésre van szükség az üzemi szintre. A 122 keV-os (Co-57) gammasugárzásnál az energiafelbontás körülbelül 1 keV, 1,3 MeV energiáknál pedig körülbelül 2 keV. A relatív detektálási hatékonyság körülbelül 1 MeV energiánál akár 150% és magasabb is lehet. Az alacsony energiájú (10 keV nagyságrendű) spektrum detektálására szolgáló speciális típusú detektorok kis vastagságúak, és vékony berillium fóliából készült bejárati ablakkal vagy szénszálas ablakkal vannak felszerelve. A méréseknél gyakran használnak hengeres ólomkollimátort , amely a detektor oldalfelületét védi a külső háttértől. Laboratóriumokban gyakran használnak ólompajzsot, amelyen belül található a detektor és a minta.
A detektor hűtése biztosítja a szabad töltések szinte teljes hiányát a detektor fő térfogatában, és ennek megfelelően rendkívül alacsony sötét áramot . Amikor egy gamma-kvantum áthalad a detektor anyagán, energiája szabad töltésekké alakul át a félvezetőben . A keletkező töltés áramimpulzust hoz létre az elektródák között , arányos a gamma-kvantum által átvitt energiával . Amikor a gamma-kvantumot teljesen elnyeli a detektor anyaga, az energiafelbontás statisztikai megfontolások alapján kerül meghatározásra, és arányos a képződött töltések számának négyzetgyökével . Ez a folyamat a kapott gamma-spektrumon megfelel a teljes abszorpciós csúcsnak, és ennek a csúcsnak a magasságának felénél adjuk meg a detektor fő jellemzője (felbontása). A teljes abszorpciós csúcson kívül a részleges abszorpciónak megfelelő impulzusok is nyerhetők a detektor kimenetéről. A gamma-kvantum kellően nagy energiáinál lehetséges az elektron - pozitron pár születése, miközben az elektron és a pozitron mozgási energiája is szabad töltések létrehozására fordítódik, a pozitron leállása után a születéssel megsemmisül . egy másodlagos gamma-kvantumpárból, és az egyik vagy mindkettő kölcsönhatás nélkül hagyhatja el a detektort, így egyenként 511 keV-ot visz el.
Hasadó anyagok izotópos összetételének meghatározása roncsolásmentes vizsgálati módszerekkel, kémiai összetétel meghatározása aktivációs módszerekkel.